DE69008046T2 - Device with a rotor for open-end spinning. - Google Patents
Device with a rotor for open-end spinning.Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung mit einem einseitig offenen Spinnrotor, einem positiv angetriebenen Führungskörper in der Form eines Rings, einer Röhre oder dergleichen, der an seinem hinteren Ende koaxial in den Spinnrotor eintritt und dessen innere Wand dazu dient, zugeführte Fasern abzulagern, um sie stützend zu führen und schließlich zum Spinnrotor zu liefern, ferner einem unbewegbaren Abdeckkörper, der dem vorderen Ende des Führungskörpers zugeordnet ist und durch welchen sich eine Führungsröhre oder -leitung erstreckt, um Fasern der inneren Wand des Führungskörpers zuzuführen, und einer Abnahmeleitung oder -röhre, die sich durch die Achse des Spinnrotors oder derjenigen des Abdeckkörpers erstreckt und die dazu dient, aus dem Spinnrotor Garn zu entnehmen, wobei zwischen dem Spinnrotor und dem Führungskörper ein ringförmiger Zwischenraum vorgesehen ist, durch welchen die kommunizierenden Räume des Spinnrotors und des Führungskörpers mit einer ersten Saugeinheit verbunden sind.The invention relates to an open-end rotor spinning device with a spinning rotor open on one side, a positively driven guide body in the form of a ring, a tube or the like, which coaxially enters the spinning rotor at its rear end and whose inner wall serves to deposit fed fibers in order to guide them in a supporting manner and finally to deliver them to the spinning rotor, furthermore a stationary cover body which is associated with the front end of the guide body and through which a guide tube or line extends in order to feed fibers to the inner wall of the guide body, and a removal line or tube which extends through the axis of the spinning rotor or that of the cover body and which serves to remove yarn from the spinning rotor, whereby between the spinning rotor and the guide body an annular intermediate space is provided, through which the communicating spaces of the spinning rotor and the guide body are connected to a first suction unit are.
In einer bekannten Vorrichtung der oben beschriebenen Art und mit Eigenschaften, die in der DE-A-2 126 841 offenbart sind, werden getrennte Fasern der inneren Wand des Führungskörpers mittels Luft zugeführt, die durch die Führungsleitung in die kommunizierenden Räume des Spinnrotors und des Führungskörpers hinein- und von dort durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen dein Spinnrotor und dem Führungskörper hinausströmt. Da sich der Führungskörper dreht, rücken die Fasern aufgrund der Wirkung von Zentrifugalkräften auf der inneren Wand des Körpers zum Spinnrotor vor, der sich in die gleiche oder die entgegengesetzte Richtung wie der Führungskörper dreht. Schließlich gelangen die Fasern auf die Wand des Spinnrotors und werden in sein Inneres hinein mitgerissen, wo sie abgelagert, am Ende von gebildetem Garn aufgenommen und von dort in Garnform entnommen werden. Während sie in den Spinnrotor hinein mitgerissen werden, werden die Fasern zeitweise durch die innere Wand des Führungskörpers getragen, so daß sie geradegerichtet werden, wodurch die Qualität eines endgültigen Garnprodukts positiv beeinflußt wird.In a known device of the type described above and having characteristics disclosed in DE-A-2 126 841, separated fibres are fed to the inner wall of the guide body by means of air flowing through the guide line into the communicating spaces of the spinning rotor and the guide body and from there out through the annular space between the spinning rotor and the guide body. As the guide body rotates, the fibres advance due to the action of centrifugal forces on the inner wall of the body towards the spinning rotor, which rotates in the same or opposite direction as the guide body rotates. Finally, the fibers reach the wall of the spinning rotor and are entrained into its interior where they are deposited, picked up at the end of formed yarn and from there taken out in yarn form. As they are entrained into the spinning rotor, the fibers are temporarily carried by the inner wall of the guide body so that they are straightened, which positively influences the quality of a final yarn product.
Ein Nachteil der obigen Vorrichtung liegt darin, daß sie nicht erlaubt, daß eine große Garnauswahl aus Baumwollfasern und synthetischen Baumwolltyp-Fasern hergestellt wird; tatsächlich sind nur die sogenannten kardierten Garnsorten betroffen, 14.5 bis 100 oder 166 tex-Zählung, für deren Herstellung relativ kurze und grobe Fasern verwendet werden. Falls feinere Fasern verwendet werden, ist es zugestandenermaßen möglich, sogar den Zählbereich der sogenannten gekämmten Garnsorten zu erreichen, jedoch erreicht das endgültige Produkt nicht die gewünschte Qualität. Deshalb werden solche gekämmten Garne aus von 5 bis 14.5 tex ausschließlich in Ringspinnrahmen aus relativ langen und feinen Fasern hergestellt. Einem derartigen Verfahren müssen jedoch relativ komplizierte und kostspielige Vorbereitungsschritte vorausgehen; dem Kardierschritt folgt gewöhnlich eine Vierfachverstreckung auf drei Zugrahmen und ein Dublieren auf einem Faserbanddublierer, oder alternativ wird von einer verkürzten Dublierverstreckungsmethode Gebrauch gemacht, und insbesondere auf einem Zugrahmen, an die sich eine Faserbanddublierung anschließt. Der auf diese Weise entstehende Wickel wird dann einer Kämmaschine zugeführt, woraufhin er einem Dublier-bis-Triplier-Verstreckungsschritt ausgesetzt wird. Von der Kämmaschine ausgestoßener Ausschuß - die sogenannten Kämmlinge - werden gewöhnlich zum Herstellen von Vigognegarnen verwendet.A disadvantage of the above device is that it does not allow a wide range of yarns to be produced from cotton fibres and synthetic cotton type fibres; in fact only the so-called carded yarns are concerned, 14.5 to 100 or 166 tex count, for the production of which relatively short and coarse fibres are used. If finer fibres are used, it is admittedly possible to reach even the count range of the so-called combed yarns, but the final product does not reach the desired quality. Therefore, such combed yarns from 5 to 14.5 tex are produced exclusively in ring spinning frames from relatively long and fine fibres. Such a process, however, must be preceded by relatively complicated and expensive preparatory steps; the carding step is usually followed by a quadruple stretch on three draw frames and doubling on a sliver doubler, or alternatively a shortened doubling stretching method is used, and in particular on a draw frame, followed by sliver doubling. The lap thus formed is then fed to a combing machine, whereupon it is subjected to a doubling to triple stretching step. Rejects discharged from the combing machine - the so-called noils - are usually used to make Vigogne yarns.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, mit der Vorrichtung des oben beschriebenen Typs und der oben beschriebenen Eigenschaften derartige Maßnahmen zu treffen, die es möglich machen, einerseits Garne erster Güte gekämmten Charakters aus Fasern, die zum Spinnen gekämmter Garne ohne vorhergehenden Kämmschritt gefolgt von einem Verstrecken geeignet sind, oder andererseits Garne gekämmten Charakters wenigstens innerhalb des Zählbereichs gekämmter Garne einschließlich auch gröberer gekämmter Garne aus feinen Fasern herzustellen, die zum Spinnen kardierter Garne geeignet sind.It is an object of the present invention to provide, with the device of the type and characteristics described above, such measures as make it possible, on the one hand, to produce first-class yarns of combed character from fibers suitable for spinning combed yarns without a previous combing step followed by drawing, or, on the other hand, to produce yarns of combed character at least within the count range of combed yarns, including also coarser combed yarns, from fine fibers suitable for spinning carded yarns.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist an der Seite des vorderen Endes des Führungskörpers ein Luftablaßloch vorgesehen, durch welches die kommunizierenden Räume des Spinnrotors und des Führungskörpers entweder mit einer zweiten Saugeinheit, wobei wenigstens vor der ersten Saugeinheit ein Luftregelbauteil angeordnet ist oder wenigstens die erste Saugeinheit einen auswählbaren Saugausgang aufweist, oder auch mit der ersten Saugeinheit verbunden sind, jedoch parallel zum ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Spinnrotor und dem Führungskörper, wobei die Luftregelbauteile dem ringförmigen Zwischenraum und dem Luftablaßloch zugeordnet sind. Diese Maßnahmen nämlich ermöglichen, daß die Luftströmungswerte oder -raten in der Vorrichtung auf eine derartige Weise eingestellt werden, daß nahezu das gesamte Luftvolumen, das zum Zuführen der Fasern dient, die inneren Räume des Spinnrotors und des Führungskörpers durch das Luftablaßloch an der Seite des vorderen Endes des Führungskörpers verläßt, während lediglich ein kleiner Luftanteil durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Spinnrotor und dem Führungskörper entweicht. Mittels von den kommunizierenden inneren Räumen des Spinnrotors und des Führungskörpers durch den ringförmigen Raum zwischen den zwei Elementen entweichender Luft werden dann kurze Fasern auswählbarer Länge außerhalb des Spinnrotors ausgestoßen, während die verbleibenden, längeren Fasern im Spinnrotor zu Garn der gewünschten Art und Qualität, nämlich Garn gekämmten Charakters gesponnen werden. Das Verfahren des Entnehmens kurzer Fasern exakt vorbestimmter Länge und des Belassens längerer Fasern gewünschter Länge im Spinnverfahren kann bewirkt werden, indem die Umdrehungsraten des Spinnrotors und des Führungskörpers in einem Verhältnis eingestellt werden. Es ist festzuhalten, daß die ausgestoßenen kurzen Fasern praktisch keinen Herstellungsverlust bedeuten, da sie für eine weitere Verarbeitung wie zum Beispiel zu Garnen anderer Sorte verwendet werden können.In order to achieve this aim, an air discharge hole is provided on the side of the front end of the guide body, through which the communicating spaces of the spinning rotor and the guide body are connected either to a second suction unit, wherein an air control member is arranged at least in front of the first suction unit or at least the first suction unit has a selectable suction outlet, or also to the first suction unit, but parallel to the annular space between the spinning rotor and the guide body, wherein the air control members are associated with the annular space and the air discharge hole. These measures namely enable the air flow values or rates in the device to be adjusted in such a way that almost the entire volume of air used to feed the fibers leaves the inner spaces of the spinning rotor and the guide body through the air discharge hole on the side of the front end of the guide body, while only a small proportion of air escapes through the annular space between the spinning rotor and the guide body. By means of air escaping from the communicating inner spaces of the spinning rotor and the guide body through the annular space between the two elements, short fibers of selectable length are then drawn outside the spinning rotor, while the remaining longer fibers are spun in the spinning rotor into yarn of the desired type and quality, namely yarn of combed character. The process of taking out short fibers of exactly predetermined length and leaving longer fibers of desired length in the spinning process can be effected by adjusting the rotation rates of the spinning rotor and the guide body in a ratio. It is to be noted that the short fibers ejected represent practically no manufacturing loss, since they can be used for further processing, such as into yarns of a different type.
Es ist jedoch auch möglich, sowohl das oben erwähnte Verhältnis zwischen den Umdrehungsraten des Spinnrotors und des Führungskörpers als auch die Luftströmungsrate im ringförmigen Zwischenraum zwischen den zwei Elementen auf eine derartige Weise einzustellen, daß irgendein Anteil von dem Spinnrotor zugeführten Fasern nicht entnommen oder ausgestoßen wird. Dies bedeutet, daß die Vorrichtung als die herkömmliche Offenend-Spinnmaschine arbeiten kann und sie in der Lage ist, eine größere Garnauswahl herzustellen. Davon abgesehen ist die Tatsache, daß nahezu das gesamte Luftvolumen die kommunizierenden Räume des Spinnrotors und des Führungskörpers an der Seite des vorderen Endes des Führungskörpers verläßt, auch vorteilhaft dadurch, daß die Luft von der Führungsleitung zum Luftablaßloch auf einem kurzen Pfad strömt, so daß sie nicht in irgendeiner Weise das Vorrücken von Fasern zum Spinnrotor und den Prozeß des Faserablagerns in seinem Innern beeinflussen kann.However, it is also possible to adjust both the above-mentioned ratio between the rotation rates of the spinning rotor and the guide body and the air flow rate in the annular space between the two elements in such a way that any portion of fibers fed to the spinning rotor are not taken out or ejected. This means that the device can operate as the conventional open-end spinning machine and it is able to produce a larger range of yarns. Apart from that, the fact that almost the entire volume of air leaves the communicating spaces of the spinning rotor and the guide body at the side of the front end of the guide body is also advantageous in that the air flows from the guide line to the air discharge hole on a short path so that it cannot in any way affect the advance of fibers to the spinning rotor and the process of fiber deposition inside it.
Tatsächlich kann das Luftablaßloch als ein Durchgangsloch, das im Abdeckkörper vorgesehen ist und dessen Einlaßabschnitt an der inneren Seite des Abdeckkörpers die Form wenigstens eines Teils eines ringförmigen Hohlraums aufweist und sich in Umfangsrichtung entlang des inneren Randabschnitts des Führungskörpers erstreckt, oder als ein ringförmiger Spalt zwischen dem Führungskörper und dem Abdeckkörper ausgebildet sein. Falls das Luftablaßloch ein Durchgangsloch ist, wie nachstehend dargelegt, sollte eine Labyrinthdichtung vorzugsweise zwischen dem vorderen Ende des Führungskörpers und dem Abdeckkörper vorgesehen sein, wobei die Dichtung dazu dient, den Einlaßabschnitt des Durchgangslochs von der umgebenden Atmosphäre perfekt zu trennen, so daß keine Luftverluste vorkommen.In fact, the air discharge hole may be a through hole provided in the cover body and whose inlet portion on the inner side of the cover body has the shape of at least a part of an annular cavity and extends circumferentially along the inner edge portion of the guide body, or as an annular gap between the guide body and the cover body. If the air discharge hole is a through hole as set out below, a labyrinth seal should preferably be provided between the front end of the guide body and the cover body, the seal serving to perfectly separate the inlet portion of the through hole from the surrounding atmosphere so that no air leakage occurs.
Für jeden Fall ist es jedoch gemäß der Erfindung empfehlenswert, wenn ein Filterelement zum Festhalten und Sammeln von Fasern dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Spinnrotor und dem Führungskörper zugeordnet ist. In any case, however, it is recommended according to the invention that a filter element for holding and collecting fibers is assigned to the annular space between the spinning rotor and the guide body.
Einige bevorzugte Ausführungsformen der Offenend-Rotorspinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben, in welchenSome preferred embodiments of the open-end rotor spinning device according to the present invention are described below with reference to the accompanying schematic drawings, in which
Fig. 1 eine allgemeine Schnittansicht einer Spinneinheit oder -station ist, die mit einem Luftsaugsystem ausgerüstet ist;Fig. 1 is a general sectional view of a spinning unit or station equipped with an air suction system;
Fig. 2 eine Draufsicht ist, welche die innere Seite des in Figur 1 gezeigten Abdeckkörpers zeigt;Fig. 2 is a plan view showing the inner side of the cover body shown in Fig. 1;
Fig. 3 eine Detailansicht der Spinnstation zusammen mit einer alternativen Ausführungsform des Luftauslaßlochs ist, und zwar alles im Schnitt;Fig. 3 is a detailed view of the spinning station together with an alternative embodiment of the air outlet hole, all in section;
Fig. 4 eine alternative Ausführungsform eines Luftsaugsystems ist;Fig. 4 is an alternative embodiment of an air suction system;
Fig. 5 eine detaillierte Schnittansicht ist, die sowohl den Bereich eines ringförmigen Zwischenraums zwischen dem Spinnrotor und dem Führungskörper als auch Trajektorien kurzer Fasern zeigt;Fig. 5 is a detailed sectional view showing the area of an annular gap between the spinning rotor and the guide body as well as trajectories of short fibers;
Fig. 6 eine Ansicht in die Richtung des Pfeils P in Figur 5 ist, die jedoch um einen Winkel von 90º gedreht ist; undFig. 6 is a view in the direction of arrow P in Figure 5, but rotated through an angle of 90º; and
Fig. 7 eine Ansicht entsprechend der in Fig. 5 gezeigten Ansicht ist, die jedoch Trajektorien langer, d.h. spinnbarer Fasern zeigt.Fig. 7 is a view corresponding to that shown in Fig. 5, but showing trajectories of long, i.e. spinnable, fibers.
Die einen Bestandteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung bildende Spinnstation oder -einheit kann - abgesehen von einigen Modifizierungen aufgrund des neuen Systems, daß Luft aus den kommunizierenden Räumen des Spinnrotors und des Führungskörpers gesaugt wird - einen gewöhnlichen Aufbau besitzen. Auf die gleiche Weise ist es möglich, eine herkömmliche Offenend-Rotorspinnmaschine aus einer Vielzahl solcher Einheiten und einem Luftsaugsystems dafür zusammenzusetzen, wobei das System entweder ein erstes oder ein zweites Luftsaugsystem oder lediglich das erste Saugsystem umfaßt.The spinning station or unit forming part of the device according to the invention can - apart from some modifications due to the new system of sucking air from the communicating spaces of the spinning rotor and the guide body - have a conventional construction. In the same way it is possible to compose a conventional open-end rotor spinning machine from a plurality of such units and an air suction system therefor, the system comprising either a first or a second air suction system or only the first suction system.
Wie in den Zeichnungen und insbesondere Figur 1 von diesen zu erkennen ist, ist der Spinnrotor 2 der Spinneinheit 1 auf einer angetriebenen Welle 3 fixiert, die zur Drehung in einer Lagerbuchse 4 angeordnet ist, welche für eine Hin- und Herbewegung in einem Buchsenabschnitt 5 eines Rotorkastens 6 aufgenommen und darin durch einen Befestigungsbolzen 7 gesichert ist.As can be seen in the drawings and in particular Figure 1 thereof, the spinning rotor 2 of the spinning unit 1 is fixed on a driven shaft 3 which is arranged for rotation in a bearing bush 4 which is received for reciprocating movement in a bushing section 5 of a rotor box 6 and is secured therein by a fastening bolt 7.
Der Spinnrotor 2 hat die Form einer flachen Schale mit einem ebenen kreisförmigen Boden 8, einer gerundeten Mündung 9 von kleinerem Durchmesser als der Boden 8 und eine innere Wand 10, die vom Boden 8 heraussteht und sich konisch zur Mündung 9 hin verjüngt. Der Boden 8 und die Wand 10 bilden zusammen einen Fasersammelkanal.The spinning rotor 2 has the shape of a flat bowl with a flat circular base 8, a rounded mouth 9 of smaller diameter than the base 8 and an inner wall 10 which protrudes from the base 8 and tapers conically towards the mouth 9. The base 8 and the wall 10 together form a fiber collection channel.
Der den Spinnrotor 2 unter einem radialen Abstand umgebende Rotorkasten 6 ist an seiner vorderen, ebenfalls offenen Seite mit einer Vertiefung 11 koaxial zum Spinnrotor 2 versehen, in welcher ein positiv angetriebener Rotationsführungskörper 13 aufgenommen und mittels eines Antireibungsradiallagers 12 angebracht ist. Der Führungskörper 13 hat die Form eines Rings und ist an seinem hinteren Ende 14, das dem Spinnrotor 2 gegenüberliegt, mit einer vorderen kreisförmigen Vertiefung 15 versehen, durch welche das hintere Ende 14 radial in einen inneren bzw. einen äußeren Teil 16 bzw. 17 geteilt wird; der innere Teil 16 ist in der Mündung 9 des Spinnrotors 2 angeordnet, während der äußere Teil 17 außerhalb der Mündung angeordnet ist. Da jedoch der Spinnrotor 2 etwas vom Führungskörper 13 in axialer Richtung beabstandet ist, entsteht zwischen der Mündung 9 des Spinnrotors 2 und den Teilen 16, 17 des hinteren Endes 14 des Führungskörpers 13 einschließlich des Übergangs zwischen den Teilen ein ringförmiger Zwischenraum 18, der die kommunizierenden Räume des Spinnrotors 2 und des Führungskörpers 13 zusammen mit einem inneren Luftraum 19 des Rotorkastens 6 verbindet. Dieser innere Luftraum 19 ist an der Seite des Rotorkastens 6 begrenzt durch seine hintere Wand 20, einen ringförmigen Vorsprung 21, der in einer radialen Ebene mit dem äußeren Teil 17 des hinteren Endes 14 des Führungskörpers 13 als ein Dichtteil vorgesehen ist, und durch eine innere Umfangswand 22 zwischen der hinteren Wand 20 und dem ringförmigen Vorsprung 21, und kommuniziert über ein Loch 23 mit einer ersten Saugröhrenleitung 24.The rotor box 6, which surrounds the spinning rotor 2 at a radial distance, is provided on its front, also open, side with a recess 11 coaxial with the spinning rotor 2, in which a positively driven rotation guide body 13 is accommodated and attached by means of an anti-friction radial bearing 12. The guide body 13 has the shape of a ring and is provided on its rear end 14, which is opposite the spinning rotor 2, with a front circular recess 15, by which the rear end 14 is radially divided into an inner and an outer part 16 and 17, respectively; the inner part 16 is arranged in the mouth 9 of the spinning rotor 2, while the outer part 17 is arranged outside the mouth. However, since the spinning rotor 2 is somewhat spaced apart from the guide body 13 in the axial direction, an annular space 18 is created between the mouth 9 of the spinning rotor 2 and the parts 16, 17 of the rear end 14 of the guide body 13, including the transition between the parts, which connects the communicating spaces of the spinning rotor 2 and the guide body 13 together with an internal air space 19 of the rotor box 6. This inner air space 19 is delimited on the side of the rotor box 6 by its rear wall 20, an annular protrusion 21 provided in a radial plane with the outer part 17 of the rear end 14 of the guide body 13 as a sealing part, and by an inner peripheral wall 22 between the rear wall 20 and the annular protrusion 21, and communicates via a hole 23 with a first suction pipe line 24.
Die innere Wand 25 des Führungskörpers 13 hat die Form der lateralen Fläche eines Kegels, wobei sein minimaler Durchmesser an der Seite eines vorderen Endes 26 des Führungskörpers 13 liegt.The inner wall 25 of the guide body 13 has the shape of the lateral surface of a cone, with its minimum diameter being at the side of a front end 26 of the guide body 13.
Der Rotorkasten 6 ist durch einen entfernbaren, jedoch ansonsten unbewegbaren Abdeckkörper 27 abgedeckt, dessen innere Wand 28 unter einem sehr kleinen Abstand vom vorderen Ende 26 des Führungskörpers 13 beabstandet ist.The rotor box 6 is covered by a removable, but otherwise immovable cover body 27, the inner wall 28 of which is spaced a very small distance from the front end 26 of the guide body 13.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Vorrichtung mit einem Luftablaßloch versehen, das durch ein Durchgangsloch 29 gebildet wird, welches in radialer Richtung zu einer sich erstreckenden Drehachse X des Führungskörpers 13 durch den Körper 27 führt und mit einer zweiten Saugröhrenleitung 30 verbunden ist. Der Einlaßabschnitt 31 der Röhrenleitung 30 hat die Form eines ringförmigen Hohlraums und erstreckt sich in Umfangsrichtung entlang eines inneren Randabschnitts 32 des Führungskörpers 13, wie es aus Figur 2 ersichtlich ist. In einigen Fällen jedoch kann das Durchgangsloch 29 in einem röhrenförmigen Bauteil vorgesehen sein, das in den Abdeckkörper 27 eingesetzt ist. Eine derartige Ausführungsform ist in den Zeichnungen nicht gezeigt.As shown in Fig. 1, the device is provided with an air discharge hole formed by a through hole 29 which extends through the body 27 in a radial direction to an extending rotation axis X of the guide body 13 and is connected to a second suction duct 30. The inlet portion 31 of the duct 30 has the shape of an annular cavity and extends circumferentially along an inner edge portion 32 of the guide body 13, as can be seen from Fig. 2. In some cases, however, the through hole 29 may be provided in a tubular member inserted into the cover body 27. Such an embodiment is not shown in the drawings.
Eine weitere Ausführungsform des Luftablaßlochs ist in Figur 3 gezeigt. Es besteht aus einem ringförmigen Spalt 33 zwischen dem inneren Randabschnitt 32 des Führungskörpers 13 und einer Umfangsoberfläche 34 des konischen Vorsprungs 35, der auf der inneren Wand 28 des Abdeckkörpers 27 vorgesehen ist, wobei der Vorsprung im vorderen Ende 26 des Führungskörpers 13 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist außerdem im Abdeckkörper 27 das gleiche Durchgangsloch 29 wie in Figur 1 gezeigt vorgesehen. Der Einlaßabschnitt 31 des Lochs 29 jedoch hat die Form eines vollständigen ringförmigen Hohlraums und befindet sich in unmittelbarer Nähe des konischen Vorsprungs 35.Another embodiment of the air release hole is shown in Figure 3. It consists of an annular gap 33 between the inner edge portion 32 of the guide body 13 and a peripheral surface 34 of the conical projection 35 provided on the inner wall 28 of the cover body 27, the projection being arranged in the front end 26 of the guide body 13. In this embodiment, the same through hole 29 as shown in Figure 1 is also provided in the cover body 27. The inlet portion 31 of the hole 29, however, has the shape of a complete annular cavity and is located in the immediate vicinity of the conical projection 35.
Infolge des Vorsehens von Durchgangslöchern 29 in beiden der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist zwischen dem vorderen Ende 26 des Führungskörpers 13 und dem Abdeckkörper 27 eine Labyrinthdichtung 36 eingerichtet, die, wie in Figur 1 gezeigt, aus einem ringförmigen Vorsprung 37, der auf der inneren Wand 28 des Abdeckkörpers 27 vorgesehen ist, und aus einer entsprechenden Vertiefung 38 auf der gegenüberliegenden vorderen Oberfläche des vorderen Endes 26 des Führungskörpers 13 besteht. Es ist jedoch zu verstehen, daß die Dichtelemente in einer umgekehrten oder irgendeiner anderen alternativen Ausführungsform angeordnet sein können, vorausgesetzt, sie zeigen eine gewünschte Luftdurchdringungsverhinderungswirkung.As a result of the provision of through holes 29 in both of the previously described embodiments, a labyrinth seal 36 is established between the front end 26 of the guide body 13 and the cover body 27, which, as shown in Figure 1, consists of an annular projection 37 provided on the inner wall 28 of the cover body 27 and of a corresponding recess 38 on the opposite front surface of the front end 26 of the guide body 13. However, it is to be understood that the sealing elements can be arranged in a reverse or any other alternative embodiment, provided that they exhibit a desired air penetration prevention effect.
Wie in Figur 1 zu sehen ist, erstreckt sich eine Führungsröhre 40, die Fasern 39 der inneren Wand 25 des Führungskörpers 13 zuführt, durch den Abdeckkörper 27; alternativ, falls der konische Vorsprung 35 auf der inneren Wand 28 des Körpers 27 vorgesehen ist - wie hier dargelegt - kann die Führungsröhre 40 durch eine Führungsleitung 41 (Fig. 3) ersetzt sein. In jedem Fall jedoch erstreckt sich auch eine Abnahmeröhre 42 durch den Abdeckkörper 27, durch welche Garn 43 aus dem Spinnrotor 2 entnommen wird.As can be seen in Figure 1, a guide tube 40 which supplies fibers 39 to the inner wall 25 of the guide body 13 extends through the cover body 27; alternatively, if the conical projection 35 is provided on the inner wall 28 of the body 27 - as set out here - the guide tube 40 can be replaced by a guide line 41 (Fig. 3). In any case, however, a take-off tube 42 also extends through the cover body 27, through which yarn 43 is taken out of the spinning rotor 2.
Das Luftsaugsystem, wie in Figur 1 gezeigt, ist ein zentrales System für eine Vielzahl von Spinnstationen 1; es umfaßt eine erste mit einer ersten Saugeinheit 45 verbundene Hauptleitung 44 mit einem Stromaufwärtsfilterelement 46, in welche die erste Saugröhrenleitung 24 eintritt, die von den individuellen Spinnstationen 1 her leitet. Eine zweite Hauptleitung 47 ist mit einer zweiten Saugeinheit 48 verbunden, in welche sich die zweite Saugröhrenleitung 30 öffnet; die letztere leitet ebenfalls von den individuellen Spinnstationen 1 her. Die zwei Saugeinheiten 45, 48 und das Filterelement 46 können irgendeine Struktur aufweisen, die für Textilmaschinen mit Luftsaugverfahren üblich ist. Vor den zwei Saugeinheiten 45 bzw. 48 sind Luftregelbauteile 49 bzw. 50 angeordnet, z.B. in der Form eines Ventils, das jedoch weggelassen werden kann, falls Saugeinheiten 45, 48 mit selektierbarem Saugausgang eingerichtet werden.The air suction system, as shown in Figure 1, is a central system for a plurality of spinning stations 1; it comprises a first main line 44 connected to a first suction unit 45 with an upstream filter element 46, into which the first suction pipe line 24 enters, leading from the individual spinning stations 1. A second main line 47 is connected to a second suction unit 48, into which the second suction pipe line 30 opens; the the latter also derives from the individual spinning stations 1. The two suction units 45, 48 and the filter element 46 can have any structure that is usual for textile machines with air suction methods. Air control components 49 and 50 are arranged in front of the two suction units 45 and 48, respectively, e.g. in the form of a valve, which can, however, be omitted if suction units 45, 48 are provided with a selectable suction outlet.
Figur 4 zeigt auch ein alternatives zentrales Luftsaugsystem mit der ersten Hauptleitung 44 und der zweiten Hauptleitung 47, die an ihren homothetischen Enden miteinander verbunden sind, um eine zentrale Leitung 51 zu bilden, die dann mit der ersten Saugeinheit 45 mit einem Stromaufwärtsfilterelement 46 verbunden ist. Außerdem tritt die erste Saugröhrenleitung 24 in die erste Hauptleitung 44 und die zweite Saugröhrenleitung 30 in die zweite Hauptleitung 47 ein. Die Luftregelbauteile 49 bzw. 50 sind dem ringförmigen Zwischenraum 18 zwischen dem Spinnrotor 2 und dem Führungskörper 13 bzw. dem Durchgangsloch 29 im Abdeckkörper 27 zugeordnet und an den Enden der ersten Hauptleitung 44 bzw. der zweiten Hauptleitung 47 angeordnet. In diesem Fall kann das Filterelement 46 alternativ in der ersten Hauptleitung 44 vor dem betreffenden Luftregelbauteil 50 eingerichtet sein, wie es in Figur 4 durch gestrichelte Konturen angedeutet ist.Figure 4 also shows an alternative central air suction system with the first main line 44 and the second main line 47 connected at their homothetic ends to form a central line 51 which is then connected to the first suction unit 45 with an upstream filter element 46. In addition, the first suction tube line 24 enters the first main line 44 and the second suction tube line 30 enters the second main line 47. The air control components 49 and 50 are associated with the annular space 18 between the spinning rotor 2 and the guide body 13 or the through hole 29 in the cover body 27 and are arranged at the ends of the first main line 44 and the second main line 47, respectively. In this case, the filter element 46 can alternatively be installed in the first main line 44 upstream of the relevant air control component 50, as indicated by dashed contours in Figure 4.
Unabhängig von der Ausführungsform des Luftablaßlochs, wie es in den Figuren 1 oder 2 gezeigt ist, und des Luftsaugsystems gemäß den Figuren 1 oder 4, findet das Verfahren zum Herstellen von Garnen gekämmten Charakters in der Vorrichtung der Erfindung wie folgt statt:Regardless of the embodiment of the air release hole as shown in Figures 1 or 2 and the air suction system according to Figures 1 or 4, the process for producing yarns of combed character in the device of the invention takes place as follows:
In Abhängigkeit von der Einstellung von Betriebsparametern, einschließlich der Größe des ringförmigen Zwischenraums 18 zwischen dem Spinnrotor 2 und dem Führungskörper 13, drehen sich die zwei letzteren Elemente in die gleiche Richtung; jedoch dreht sich der Führungskörper 13 langsamer als der Spinnrotor, aber andererseits mit höherer Geschwindigkeit als derjenigen von Luft, die Fasern 39 der inneren Wand 25 des Körpers 13 zuführt. Gleichzeitig verläßt nahezu das gesamte Volumen von fasertragender Luft, das in die kommunizierenden inneren Räume des Spinnrotors 2 und des Führungskörpers 13 eintritt, diese Räume an der Seite des vorderen Endes 26 des Körpers 13, wohingegen lediglich ein kleiner, verbleibender Luftanteil durch den ringförmigen Zwischenraum 18 zwischen dem Spinnrotor und dem Führungskörper entweicht.Depending on the setting of operating parameters, including the size of the annular gap 18 between the spinning rotor 2 and the guide body 13, the two latter elements rotate in the same direction; however, the guide body 13 rotates more slowly than the spinning rotor, but on the other hand at a higher speed than that of air feeding fibers 39 to the inner wall 25 of the body 13. At the same time, almost the entire volume of fiber-carrying air entering the communicating inner spaces of the spinning rotor 2 and the guide body 13 leaves these spaces at the side of the front end 26 of the body 13, whereas only a small remaining portion of air escapes through the annular gap 18 between the spinning rotor and the guide body.
Fasern 39 werden, unter Mitwirkung einer Luftströmung, von einer Faseröffnungsvorrichtung (nicht gezeigt) zugeführt, in der sie von einem fasrigen Faserband und insbesondere einem kardierten oder verstreckten Faserband getrennt werden. Nachdem sie in Eingriff mit der inneren Wand 25 des Führungskörpers 13 gelangt sind, werden die Fasern 39 veranlaßt, durch die Wirkung von Zentrifugalkräften auf dieser inneren Wand 25 zum Spinnrotor vorzurücken. Bevor sie jedoch die Wand 10 des Spinnrotors 2 erreichen, müssen sie zuerst den ringförmigen Zwischenraum 18 zwischen dem Spinnrotor 2 und dem Führungskörper 13 überwinden. So sind die Fasern 39 der Wirkung einer durch den ringförmigen Zwischenraum 18 entweichenden Luftströmung ausgesetzt, wodurch die die innere Wand 25 des Führungskörpers 13 verlassenden Fasern abrupt von ihrem Verlauf in einen Umfangsverlauf wechseln, wie es zum besseren Verständnis in den Figuren 5 und 7 durch die Winkel A und B angedeutet ist. So weist ihre Trajektorie S zwischen der inneren Wand 25 des Führungskörpers 13 und der Wand 10 des Spinnrotors 2 einen Abschnitt U auf (Figur 6), in welchem die Fasern, deren Länge kleiner als diejenige dieses Abschnitts ist, in einen Luftschwebezustand gelangen können, was bedeutet, daß kein Teil von ihnen in Kontakt mit entweder der inneren Wand 25 des Führungskörpers 13 oder mit der Wand 10 des Spinnrotors 2 gelangt.Fibers 39 are fed, with the aid of an air flow, from a fiber opening device (not shown) in which they are separated from a fibrous sliver, and in particular a carded or drawn sliver. After they have come into engagement with the inner wall 25 of the guide body 13, the fibers 39 are caused to advance towards the spinning rotor by the action of centrifugal forces on this inner wall 25. However, before they reach the wall 10 of the spinning rotor 2, they must first overcome the annular gap 18 between the spinning rotor 2 and the guide body 13. The fibers 39 are thus exposed to the action of an air flow escaping through the annular gap 18, as a result of which the fibers leaving the inner wall 25 of the guide body 13 abruptly change from their course to a circumferential course, as indicated for better understanding in Figures 5 and 7 by the angles A and B. Thus, their trajectory S has a section U between the inner wall 25 of the guide body 13 and the wall 10 of the spinning rotor 2 (Figure 6) in which the fibres whose length is smaller than that of this section can reach a state of suspension in air, which means that no part of them is in contact with either the inner wall 25 of the guide body 13 or with the wall 10 of the spinning rotor 2.
Derartige Fasern 39 (nachstehend als "kurze Fasern 52" bezeichnet), werden dann leicht durch Luft mitgerissen, die durch den ringförmigen Zwischenraum 18 zwischen dem Spinnrotor 2 und dem Führungskörper 13 entweicht, und außerhalb des Spinnrotors 2 entnommen, wohingegen die verbleibenden längeren Fasern 53 ungestört ihrem Weg zum Spinnrotor 2 folgen. Demnach wird es möglich gemacht, innerhalb jedes vorbestimmten Verhältnisses zwischen Umdrehungsraten des Spinnrotors 2 und des Führungskörpers 13 kurze Fasern 52 einer ziemlich festgelegten Länge zu entnehmen oder auszustoßen und die längeren Fasern 53 im Spinnverfahren zu belassen, um zu Garn einer gewünschten Art und Qualität verarbeitet zu werden. Es ist festzuhalten, daß das Verfahren zum Mitreißen und Entnehmen kurzer Fasern 52 nicht extreme Ansprüche an die Leistung stellt; es ist jedoch festgestellt worden, daß es ausreichend ist, wenn die Geschwindigkeit der durch den ringförmigen Zwischenraum 18 zwischen dem Spinnrotor 2 und dem Führungskörper 13 entweichenden Luftströmung nicht 30 Meter pro Sekunde übersteigt. Im Gegensatz dazu führt eine höhere Geschwindigkeit nicht nur zu Leistungsverlusten, sondern auch insbesondere zum Ausstoß von Fasern 52 mit einer größeren als der erwünschten Länge. Tatsächliche Werte dieser Luftgeschwindigkeiten werden gewöhnlich empirisch mittels einer Luftsaugregelung eingestellt.Such fibers 39 (hereinafter referred to as "short fibers 52") are then easily entrained by air escaping through the annular space 18 between the spinning rotor 2 and the guide body 13 and are removed outside the spinning rotor 2, whereas the remaining longer fibers 53 follow their path undisturbed to the spinning rotor 2. Thus, it is made possible to remove or eject short fibers 52 of a fairly fixed length within any predetermined ratio between rotation rates of the spinning rotor 2 and the guide body 13 and to leave the longer fibers 53 in the spinning process to be processed into yarn of a desired type and quality. It should be noted that the process for entraining and removing short fibers 52 is not extremely demanding on performance; however, it has been found that it is sufficient if the speed of the air flow escaping through the annular space 18 between the spinning rotor 2 and the guide body 13 does not exceed 30 meters per second. In contrast, a higher speed not only leads to losses in performance, but also in particular to the ejection of fibers 52 with a length greater than the desired one. Actual values of these air speeds are usually set empirically by means of an air suction control.
Abgesehen von der oben beschriebenen Art und Weise kann die exakte Länge der auszustoßenden Fasern 52 auch gesteuert werden, indem die Größe des ringförmigen Zwischenraums 18 zwischen dem Spinnrotor 2 und dem Führungskörper 13 eingestellt wird. Nachdem der Bolzen 7 gelöst ist, der die Lagerbuchse 4 für die Welle 3 des Spinnrotors 2 sichert, können sowohl der Rotor als auch die Buchse axial in gewünschte Positionen verschoben werden, in denen die Lagerbuchse wieder durch den Bolzen 7 befestigt werden kann. Es ist jedoch herausgefunden worden, daß die Größe des ringförmigen Zwischenraums 18 in vielen Fällen einmal für immer eingestellt werden kann.Apart from the manner described above, the exact length of the fibers 52 to be ejected can also be controlled by adjusting the size of the annular gap 18 between the spinning rotor 2 and the guide body 13. After loosening the bolt 7 securing the bearing bush 4 for the shaft 3 of the spinning rotor 2, both the rotor and the bush can be axially moved into desired positions in which the bearing bush can be re-fastened by the bolt 7. However, it has been found that the size of the annular gap 18 can in many cases be adjusted once and for all.
Um das Verfahren zum Entnehmen kurzer Fasern 52 besser zu verstehen, zeigt Figur 5 aufeinanderfolgende Positionen ein und derselben kurzen Faser 52. Wie zu sehen ist, nimmt eine kurze Faser 52 auf ihrer Trajektorie S eine erste Position P1 auf der inneren Wand 25 des Führungskörpers 13 ein, dann eine zweite Position P2 im Abschnitt U zwischen der inneren Wand 25 des Führungskörpers 13 und der Wand 10 des Spinnrotors 2, eine dritte Position P3 im ringförmigen Abstand 18 zwischen dem Spinnrotor 2 und dem Führungskörper 13 und eine vierte Position P4 im inneren Luftraum 19 des Rotorkastens 6. Die entsprechenden Positionen P1, P2 und P3 der kurzen Faser 52 sind in Figur 6 gezeigt. In order to better understand the method for extracting short fibers 52, Figure 5 shows successive positions of one and the same short fiber 52. As can be seen, a short fiber 52 occupies on its trajectory S a first position P1 on the inner wall 25 of the guide body 13, then a second position P2 in the section U between the inner wall 25 of the guide body 13 and the wall 10 of the spinning rotor 2, a third position P3 in the annular distance 18 between the spinning rotor 2 and the guide body 13 and a fourth position P4 in the inner air space 19 of the rotor box 6. The corresponding positions P1, P2 and P3 of the short fiber 52 are shown in Figure 6.
Längere Fasern 53 (Fig. 7) werden nicht entnommen, da sie sich, wie festgestellt, immer auf ihrer Trajektorie S in Kontakt mit der inneren Wand 25 des Führungskörpers 13 oder mit sowohl der inneren Wand 25 als auch der Wand 10 des Spinnrotors 2 oder mit den Positionen ein und derselben längeren Faser 53 befinden, wie es in Figur 7 durch die Symbole P11, P12 und P13 angedeutet ist.Longer fibers 53 (Fig. 7) are not removed since, as stated, they are always in contact on their trajectory S with the inner wall 25 of the guide body 13 or with both the inner wall 25 and the wall 10 of the spinning rotor 2 or with the positions of one and the same longer fiber 53, as indicated in Figure 7 by the symbols P11, P12 and P13.
So werden von dem Spinnrotor 2 zugeführten Fasern 39 kurze Fasern 52 getrennt und ausgestoßen, und zwar mit einer Länge, die sowohl den vorbestimmten Umdrehungsraten des Spinnrotors 2 und des Führungskörpers 13 als auch der Strömungsgeschwindigkeit von durch den ringförmigen Zwischenraum 18 zwischen dem Spinnrotor 2 und dem Führungskörper 13 entweichender Luft entspricht, wohingegen die längeren Fasern 53 danach geradegerichtet und, während sie Zentrifugalkräften und der stützenden Wirkung der Wand 10 des Spinnrotors 2 ausgesetzt sind, zum Sammelkanal befördert werden, der durch den Boden 8 und die Wand 10 des Spinnrotors 2 gebildet wird, worin sie abgelagert und von wo sie kontinuierlich zum offenen Ende von Garn 43 aufgenommen und entnommen werden.Thus, from the fibers 39 fed to the spinning rotor 2, short fibers 52 are separated and ejected, namely with a length that corresponds both to the predetermined rotation rates of the spinning rotor 2 and the guide body 13 and to the flow velocity of air escaping through the annular gap 18 between the spinning rotor 2 and the guide body 13, whereas the longer fibers 53 are then straightened and, while subjected to centrifugal forces and subjected to the supporting action of the wall 10 of the spinning rotor 2, are conveyed to the collecting channel formed by the bottom 8 and the wall 10 of the spinning rotor 2, wherein they are deposited and from where they are continuously collected and removed to the open end of yarn 43.
Falls ein Faserband zu verarbeiten ist, das ein Stapelfaserdiagramm besitzt, das für den orthodoxen Kämmschritt ungeeignet ist, was meistens bedeutet, daß es einen relativ großen Anteil kurzer Fasern 52 enthält, kann ein derartiges Rohmaterial sehr wirksam im ringförmigen Raum 18 klassifiziert werden, indem kurze Fasern 52 von ihm getrennt werden, während die verbleibenden, längeren Fasern 53 zu feinem Garn 43 verarbeitet werden. Ein derartiges Material enthält jedoch nicht einen derartigen Anteil ausreichend feiner Fasern 39, die ermöglichen, daß ein sehr feines Garn 43 von den verbleibenden längeren Fasern 53 gesponnen wird. Trotz dieser Tatsache ist es möglich, davon einige Garntypen herzustellen, die noch innerhalb des Zählbereichs feiner gekämmter Garne liegen, d.h. bis zu 10 tex.If a sliver is to be processed which has a staple fiber diagram unsuitable for the orthodox combing step, which mostly means that it contains a relatively large proportion of short fibers 52, such a raw material can be classified very effectively in the annular space 18 by separating short fibers 52 from it, while the remaining longer fibers 53 are processed into fine yarn 43. However, such a material does not contain such a proportion of sufficiently fine fibers 39 as to enable a very fine yarn 43 to be spun from the remaining longer fibers 53. Despite this fact, it is possible to produce from it some types of yarn which are still within the count range of fine combed yarns, i.e. up to 10 tex.
Falls im Gegensatz dazu ein Faserband aus Fasern, die für den orthodoxen Kämmprozeß geeignet sind, verwendet wird, kann der ringförmige Zwischenraum 18 zwischen dem Spinnrotor 2 und dem Führungskörper 13 so eingestellt werden, daß er kurze Fasern 52 von z.B. 20 mm Länge veranlaßt, ausgestoßen zu werden, während die verbleibenden, längeren Fasern 53 dann zu einem feinen gekämmten Garn 43 verarbeitet werden.In contrast, if a sliver of fibers suitable for the orthodox combing process is used, the annular gap 18 between the spinning rotor 2 and the guide body 13 can be adjusted to cause short fibers 52 of, for example, 20 mm in length to be ejected, while the remaining, longer fibers 53 are then processed into a fine combed yarn 43.
Beide der oben beschriebenen Varianten sind sehr ökonomisch, da sie den Spinnprozeß beträchtlich verkürzen und ermöglichen, daß auch einige fasrige Materialien geringer Güte für die Herstellung feiner Garne 43 verwendet werden.Both of the variants described above are very economical, since they considerably shorten the spinning process and allow some fibrous materials of low quality to be used for the production of fine yarns 43.
Die im Filterelement akkumulierten ausgestoßenen kurzen Fasern 52 können dann zu einem anderen Typ von Garnen oder Geweben verarbeitet werden. Da ein sehr reiner "Ausschuß" betroffen ist, können die kurzen Fasern 52 zur Kardiermaschine zurückgeführt werden, und nachdem sie auf einem Zugrahmen verstreckt worden sind, ist es möglich, sie zu kardierten Garnsorten zu verarbeiten, und zwar insbesondere in der herkömmlichen Offenend-Rotorspinnmaschine oder in der Vorrichtung der Erfindung.The rejected short fibers 52 accumulated in the filter element can then be processed into another type of yarn or fabric. Since a very pure "reject" is involved, the short fibers 52 can be returned to the carding machine and, after having been drawn on a drawing frame, it is possible to process them into carded yarns, in particular in the conventional open-end rotor spinning machine or in the device of the invention.
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